WO2005039777A1

WO2005039777A1 - 破砕装置

Info

Publication number: WO2005039777A1
Application number: PCT/JP2004/016102
Authority: WO
Inventors: Hiroyuki Umeda; Gosuke Nakashima; Noriyuki Yoshida
Original assignee: Komatsu Ltd.
Priority date: 2003-10-29
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2005-05-06
Also published as: CN100443190C; DE112004002012T5; US7523879B2; JPWO2005039777A1; US20070131807A1; JP4837991B2; KR20060092250A; CN1871070A; KR101083697B1

Abstract

　破砕機駆動用の油圧モータと、この油圧モータとを備えた回転式破砕装置は、油圧モータの負荷状態を検出する負荷検出手段と、油圧モータの負荷状態を判定する負荷判定手段と、負荷判定手段により過負荷であると判定されたら、供給装置による被破砕物の供給を停止し、低負荷であると判定されたら供給装置による被破砕物の供給を開始する供給量制御手段と、負荷判定手段により過負荷であると判定されたら、可変容量モータの容量を大容量側に変更するモータ容量制御手段とを備えている。供給装置停止時に油圧モータの容量が大容量側に切換わるので、破砕機内の木材を高トルクで破砕し、負荷を低くして元の状態に短時間で復帰することができる。

Description

技術分野

[0001] この発明は、木材、岩等の被破砕物を破砕するための破砕装置に関するものである。

背景技術

[0002] 破砕装置として、自走式破砕機械がある (例えば、特許文献 1参照)。

明

この破砕機械は、図 18に示すように、回転式破砕機 (破砕体） 151と、軸心別に回転して回転式破砕機 151に木材 (被破田砕物）を供給するタブ（回転式タブ） 152とを備えたものである。なお、上記タブ 152及び破砕機 151等は機体 153に付設され、また、この機体 153には走行体 154が付設されている。そして、木材 (被破砕物）をこのタブ 152に投入することによって、破砕機 151にて破砕して、その破砕物をこの破砕機 151の下方に供給して、搬送コンペャ 155にて外部へ排出するものである。

[0003] ところで、被破砕物としての木材は、枝、幹、根株等があり、硬さや大きさ等が様々で一定ではないことが多ぐ被破砕物によっては破砕機 151が過負荷状態となってたびたび稼動停止し、作業効率が低下するおそれがあった。

そこで、上記特許文献 1記載の木材破砕機械では、破砕機 151の目標破砕回転数を設定して、破砕機 151の実際の回転数がこの目標破砕回転数を越えているとき〖こは、上記タブ 152を所定回転数で正回転させる。

また、破砕機 151の実際の回転数が、目標破砕回転数よりも低ぐこの目標破砕回転数よりも低い基準回転数よりも高いときには、タブ 152の回転数を上記正回転より漸減させる。さらに、破砕機 151の実際の回転数が上記基準回転数以下では、タブ 152を停止又は逆回転させる。

これによつて、破砕機 151へ被破砕物が過供給となるのを防止して破砕機が過負荷状態になるのを回避している。

[0004] 特許文献 1 :特許第 3298829号 (第 3— 6頁、図 1、図 3、図 4、図 5)

発明の開示発明が解決しょうとする課題

[0005] ところで、上記特許文献 1の制御では、破砕機 151の実際の回転速度が基準回転速度以下でタブ 152による被破砕物の破砕機 151への供給を停止して、破砕作業を停止することになる。そして、破砕機 151の実際の回転速度が基準回転速度を上回るまで、その回復を待つことになる。

し力しながら、この回復を持つ状態では、過負荷により破砕機駆動用の油圧が大量にリリーフしている状態となっている。このため、回復までの時間が大となって、作業効率が悪力つた。すなわち、油圧モータの出力トルクはモータ容量（1回転するのに必要な油量）と圧力とに比例し、し力も、この場合、リリーフセット圧とモータ容量が決まっているので、モータの出力トルクは所定値で一定である。

このため、回復までの時間が大となっている。し力も油圧回路のリリーフによる油圧ロスが生じている。

[0006] この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、回転式破砕機への被破砕物の供給減少又は停止時間の短縮化を行って、作業量の向上を図ることができる破砕装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0007] 第 1発明に係る破砕装置は、回転式破砕機と、この回転式破砕機を回転駆動させる油圧モータと、前記回転式破砕機に被破砕物を供給する供給装置と、この供給装置及び前記油圧モータを制御するコントローラとを備えた破砕装置であって、前記油圧モータは、所定容量及び大容量の切換可能な可変容量モータであり、前記油圧モータの負荷状態を検出する負荷検出手段と、

この負荷検出手段で検出された前記油圧モータの負荷状態が、過負荷状態であるカゝ、低負荷状態であるかを判定する負荷判定手段と、

この負荷判定手段により、過負荷であると判定されたら、前記供給装置による被破砕物の供給を減少又は停止し、低負荷であると判定されたら、前記供給装置による被破砕物の供給を増加又は開始する供給量制御手段と、

前記負荷判定手段により、過負荷であると判定されたら、前記可変容量モータの容量を大容量側に変更するモータ容量制御手段とを備えていることを特徴とする。 [0008] 第 1発明では、油圧モータが過負荷状態になると、モータ容量制御手段により、油圧モータを大容量側とするので、トルクの増加を達成できる。

すなわち、油圧モータの過負荷復元加速性はトルクに比例するので、油圧モータにおいて、大容量側とすることにより出力トルクが増加することになる。また、油圧モータを大容量側とすることによってリリーフ量を少なくすることができる。

これにより、破砕機への被破砕物の供給を減少又は停止していた状態で逃がすことになっていた油圧の一部の利用が可能となる。

[0009] 第 2発明に係る破砕装置は、第 1発明に係る破砕装置において、

前記モータ容量制御手段は、前記負荷判定手段により、前記油圧モータが過負荷状態を脱したと判定されると、前記油圧モータの容量を所定容量側に復帰させることを特徴とする。

第 2発明では、油圧モータは、油圧モータが過負荷状態を脱すると所定容量側に復帰する。すなわち、油圧モータが過負荷状態を脱した状態においてはトルクを増カロさせる必要がないので、元の所定容量側に戻すことができるので、燃料消費が少なくなる。

[0010] 第 3発明に係る破砕装置は、第 1発明及び第 2発明に係る破砕装置において、前記回転式破砕機は、 2機の油圧モータによって駆動され、

いずれか一方の油圧モータが前記可変容量モータであることを特徴とする。

第 3発明では、油圧モータを 2機備えたことによって、個々のモータの小型化を図ることができ、油圧モータの配置が容易になる。

[0011] 第 4発明に係る破砕装置は、第 3発明に係る破砕装置において、

前記他方の油圧モータが、大容量及び所定容量側の 2段階に切換可能な容量切換可能モータであることを特徴とする。

他方の油圧モータを、大容量側と所定容量側との切換えが可能な容量切換可能モータとしたことを特徴として！/、る。

第 4発明では、他方の油圧モータが大容量側と所定容量側との切換えが可能な容量切換可能モータであるので、この容量切換可能モータの容量を大容量側に切換えること〖こよって、出力トルクを増加させたり、容量切換可能モータの容量を所定容量側に切換えることによって、出力トルクを減少させたりすることができる。

このため、起動時等において大容量側に切換えることによって、素早い起動を行うことができる。しカゝも、高トルク破砕等の他の目的で、容量切換可能モータが、大容量側に切換っていても、可変容量モータでは、過負荷で回転式破砕機への被破砕物の供給が開始されるまでの待機状態において、容量切換可能モータを大容量側とする制御が可能であり、出力トルクが大きくなり、回転式破砕機の回転数の復帰が早い

[0012] 第 5発明に係る破砕装置は、第 1発明から第 4発明に係る破砕装置において、前記可変容量モータは、自己圧で容量を変化させる制御モータであることを特徴としている。

第 5発明では、前記可変容量モータは、自己庄で容量を変化させる制御モータであるので、過負荷で回転式破砕機への被破砕物の供給が開始されるまでの待機又は供給減少状態において、可変容量モータを自動的に大容量側とするができる。

[0013] 第 6発明に係る破砕装置は、第 1一第 5発明において、

前記供給量制御手段が、

前記被破砕物の供給増加又は開始時から前記被破砕物の供給減少又は停止時に至るまでの破砕継続時間を計測する破砕継続時間計測部と、

計測された破砕時間が予め設定された設定時間よりも長いか否かを判定する時間判定部と、

計測された破砕継続時間が、

予め設定された設定時間以下のときには、次回の前記供給装置の供給能力を低下させ、

前記設定時間よりも長いときには、次回の前記供給装置の供給能力を増加させる供給量調整部とを備えて!/ヽることを特徴とする。

[0014] 第 7発明に係る破砕装置は、第 6発明において、

前記供給装置が、前記破砕機の上部に回転自在に設けられ、回転することで前記破砕機に被破砕物を供給するタブであり、

前記破砕継続時間計測部が、被破砕物を前記破砕機に供給する方向に回転させる前記タブの正転時間を計測して破砕継続時間とすることを特徴とする。

[0015] 第 8発明に係る破砕装置は、第 7発明において、

前記タブには、その正転速度の上限値及び下限値が設定され、

前記供給量制御手段が、前記下限値を前記タブが回転を停止しな!、回転可能値と設定する下限値設定部を備えてヽることを特徴とする。

[0016] 第 9発明に係る破砕装置は、第 8発明において、

前記供給量制御手段が、

計測された破砕継続時間が前記設定時間よりも長、と判定されたら、前記タブに設定された回転速度を、回転速度の上限値として設定する上限値設定部を備えて、ることを特徴とする。

発明の効果

[0017] 第 1発明の破砕装置によれば、過負荷で回転式破砕機への被破砕物の供給が増加又は開始されるまでの待機又は供給減少状態にぉ、て、トルクの増加を達成できるので、破砕機が所定の回転速度に回復するまでの時間を短縮することができる。これによって、作業効率の向上を図って、作業量を増カロさせることができる。また、破砕機への被破砕物の供給を停止して、た状態で逃がすことになつて、た油圧の一部の利用が可能となって、油圧ロスを減少させることができる。

[0018] 第 2発明の破砕装置によれば、油圧モータが過負荷状態を脱した状態においてはトルクを増加させる必要がないので、元の所定容量側に戻すことができる。このため、無駄な運転を回避することができ、燃料消費が少なくなる。

第 3発明の破砕装置によれば、個々のモータの小型化を達成できるので、全体としてのコンパクトィ匕を達成できると共に、破砕機やモータ等のレイアウトの容易化を達成できる。

[0019] 第 4発明の破砕装置によれば、例えば、容量切換可能モータを、起動時等において大容量側に切換えることによって、素早い起動を行わせたりすることができるので、作業効率の向上を一層達成できる。また、容量切換可能モータが、大容量側に切換つていても所定容量側に切換っていても、可変容量モータでは、過負荷で回転式破砕機への被破砕物の供給が増加又は開始されるまでの待機状態にぉ、て、油圧モ一タを大容量側とする制御が可能であるので、破砕機が所定の回転速度に回復するまでの時間を短縮することができる。

これによつて、作業効率の向上を図って、作業量を増加させることができる。

[0020] 第 5発明の破砕装置によれば、過負荷で回転式破砕機への被破砕物の供給が増加又は開始されるまでの待機又は供給減少状態において、油圧モータを自動的に大容量側とすることができるので、破砕機が所定の回転速度に回復するまでの時間の短縮を自動的に確実に行うことができ、作業量増加の信頼性が向上する。

[0021] 第 6発明の破砕装置によれば、供給量調整部を備えていることにより、破砕機の過負荷状態での運転を回避することができる。これにより、作業効率が向上し、破砕機の負担が軽減されて、破砕機が損傷等するのを防止できる。また、破砕継続時間に応じて、破砕機への供給量の適正化を図ることができる。

これにより、破砕機の稼動時間を大きく取れて効率のよい破砕作業を行うことができ、全体の破砕量 (作業量)の向上を図ることができる。し力も、この第 6発明の破砕装置は、上記特許文献 1のように破砕機の負荷を瞬時のものとして点状に捉えるものではなぐ経過時間として線状に捉えたことにより、一段と精度の高い制御が行える。

[0022] 第 7発明の破砕装置によれば、破砕継続時間を簡単に検知することができ、破砕機への被破砕物の供給量の適正化を確実に図ることができる。

[0023] 第 8発明の破砕装置によれば、タブは上限値を越えた回転速度とならな、。このため、破砕機に対して被破砕物 (木材)が設定値より過供給状態となるのを防止でき、安全性を確保することができる。

また、タブ回転速度の下限値を、下限値設定部によりタブが回転を停止しない回転可能値とするので、低速であってもタブは必ず回転することになる。このため、この装置の制御によって、タブ回転速度が低下しても、被破砕物 (木材)を破砕機に供給することができて、破砕機による被破砕物の破砕作業を行うことができ、作業量の低下を防止できる。

これに対して、タブが回転せずに停止した状態となるものでは、装置停止状態 (破砕作業停止状態)か、過負荷によるタブ停止状態力が作業者等には分らず、その後の対応が不安定となって、作業性が悪い。 [0024] 第 9発明の破砕装置によれば、上限値設定部により、破砕機への被破砕物の供給量を設定値に対し適正化することができる。これにより、効率のよい破砕作葉を行うことができ、作業量の向上を図ることができる。また、タブ用モータの負担を軽減することができ、耐久性に優れた破砕装置となる。

図面の簡単な説明

[0025] [図 1]図 1は、本発明の第 1実施形態に係る木材破砕装置の側面図。

[図 2]図 2は、前記実施形態における木材破砕装置の背面図。

[図 3]図 3は、前記実施形態における木材破砕装置の油圧回路を表す模式図。

[図 4]図 4は、前記実施形態におけるタブ制御油圧回路の要部模式図。

[図 5]図 5は、前記実施形態におけるタブ制御における指令電流とタブ回転数の関係を表すグラフ。

[図 6]図 6は、前記実施形態における破砕機制御油圧回路の要部模式図。

[図 7]図 7は、前記実施形態における破砕機制御における指令電流と破砕機回転数の関係を表すグラフ。

[図 8]図 8は、前記実施形態におけるコントローラの構造を表す機能ブロック図。

[図 9]図 9は、前記実施形態におけるタブ制御動作を表すフローチャート。

[図 10]図 10は、前記実施形態の破砕機制御動作を表すフローチャート。

[図 11]図 11は、前記実施形態の作用を説明するためのグラフ。

[図 12]図 12は、前記実施形態の効果を説明するためのグラフ。

[図 13]図 13は、本発明の第 2実施形態に係る破砕装置を表す要部模式図。

[図 14]図 14は、前記実施形態における第 2油圧モータの圧力と容量の関係を表すグラフ。

[図 15]図 15は、本発明の第 3実施形態に係る破砕装置を表す要部模式図。

[図 16]図 16は、前記実施形態におけるコントローラの構造を表す機能ブロック図。

[図 17]図 17は、前記実施形態の破砕機制御動作を表すフローチャート。

[図 18]図 18は、従来の破砕装置を表す側面図。

符号の説明

[0026] 1· ··回転式破砕機、 1A、 201A、 301A…油圧モータ（可変容量モータ）、 1B、 201 B…容量切換可能モータ、 2· ··タブ (供給装置）、 30· "コントローラ、 34· ··供給量制御手段、 161D、 303…負荷検出手段、 331…モータ容量制御手段、 341· ··破砕継続時間計測部、 342…時間判定部、 343· ··供給量調整部、 344…下限値設定部、 3 45…上限値設定部

発明を実施するための最良の形態

[0027] 〔第 1実施形態〕

〔1〕全体構成

次に、この発明の破砕装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図 1は木材破砕装置の側面図であり、図 2はその背面図である。この木材破砕装置は自走式であって、破砕機 1と、軸心 02廻りに回転して破砕機 1 に木材を供給する略円筒状のタブ（回転式タブ) 2とを備えたものである。

そして、上記タブ 2を軸心廻りに付設するためのタブ受フレーム及び破砕機 1等は機台 (機体) 3に付設され、この機台 3には走行体 4が付設されている。また、タブ 2の上方開口部にはホッパ（固定式ホッパ） 5が付設され、このホッパ 5に木材を投入することによって、タブ 2内に木材が供給される。

[0028] 破砕機 1は、図 1及び図 2に示されるように、木材破砕装置の走行方向に延びる軸 Olを中心として回転する回転軸と、この回転軸と共に回転する破砕機本体とを備えて構成される。破砕機本体は、円筒状の回転ドラムの外周面上にビットと呼ばれる刃が植設されたものであり、回転軸の両端には、破砕機本体を回転駆動するために、後述する第 1及び第 2油圧モータがそれぞれ接続されている。

タブ 2は、機台 3上に設けられるタブ受けフレームと、このタブ受けフレーム上に、回転軸 02回りに回転自在に支持されるタブ本体 21とを備えて構成される。

図示を略した力タブ本体 21の外周の底部近傍には、スプロケットが設けられ、このスプロケットには、後述する無端チェーン CHが嚙合している。無端チェーン CHの一端には、さらに駆動用の歯車が嚙合しており、この歯車の回転中心には、後述するタブモータの回転軸が接続されて、る。

[0029] タブ 2内に木材が供給されると、タブ 2の回転とともに木材が破砕機 1に供給され、破砕機 1により、木材を破砕する。破砕機 1によって所定の粒度のチップ状に粉砕された木片は、図示を略したスクリーンを介して、破砕機 1の下方に配置される第 1コンべャ 61に排出され、さらに、第 2コンペャ 62によって外部に排出される。つまり、第 1 コンペャ 61及び第 2コンペャ 62は、協働することによって、破砕されたチップ状の木片を外部に排出する搬送コンペャ 6として機能する。なお、この木材破砕装置においては、走行体 4を履帯式とした力タイヤ式であってもよい。また、走行体 4を設けずに定置式としたり、可搬式の木材破砕装置としたりしてもよい。

以下の記載において、搬送コンペャ 6が突出している方を前方と呼び、その反対側で、搬送コンペャ 6が突出していない方を後方と呼ぶ。

[0030] 上記機台 3の後方側において、上記タブ 2は、駆動手段にてその軸心 02廻りに回転可能とされ、また、ホッパ 5は機台 3に取り付けたタブ受けフレームから立設された支柱 7に支持され、下端部がタブ 2の上端部に遊嵌状に外嵌されている。

タブ 2の下部側には、上記破砕機 1が配設されて、る。

ホッパ 5は、その投入口 8が水平面に対して傾斜しており、さらに、この投入口 8には、その一部を覆う飛散防止カバー 9が付設されている。

基台 3上の略中央部には、動力室 10が設置されている。動力室 10には、動力源となるエンジン、油圧ポンプ、作動油タンク、操作弁、及び図示を略したが、コントローラが設けられている。尚、コントローラは、やはり図示を略した操作パネルと電気的に接続され、オペレータが操作パネル上で破砕、タブ回転設定を行うことにより、被破砕物に適した破砕条件、タブ回転条件を設定することが可能である。

操作弁は、配管ラインを介して前述した破砕機 1、タブ 2、走行体 4、搬送コンペャ 6 の駆動源となる油圧モータと接続され、エンジンを起動して油圧ポンプによって圧油を油圧モータに分配することにより、破砕機 1等の各部分を動作させることができる。

[0031] 〔2〕油圧回路の構造

(2-1)油圧回路の全体構造

次に、動力室 10から各油圧モータに至る油圧回路の概略構成を、図 3に基づいて説明する。

動力室 10には、エンジン 11、ファン 12、メインポンプ 13、作動油タンク 14、オイルクーラ 15、及び操作弁 16が設けられている。エンジン 11は、図示を略した力ディーゼルエンジン等のエンジン本体と、このェンジン本体を冷却するためのラジェ一タとを備え、付設されるファン 12によって冷却される。

このエンジン 11には、燃料油タンクが燃料供給管を介して接続されるとともに、バッテリが電気配線を介して接続され、燃料油タンクからの燃料供給を受けつつ、ノッテリによってエンジンが駆動を開始する。

[0032] メインポンプ 13は、第 1油圧ポンプ 131、第 2油圧ポンプ 132、及び第 3油圧ポンプ 133を備えて構成され、エンジン 11によって各ポンプ 131— 133を駆動し、各ポンプ 131— 133から、配管ライン 101— 103を介して、操作弁 16に作動油を圧送する。操作弁 16は、切換操作により、前述した各部位に設けられる油圧モータに作動油を供給する分配機として機能し、これらの切換制御は、図 3では図示を略したコント口ーラによって行われる。

[0033] 操作弁 16の後段には、各部位に設けられる油圧モータ等が配管ライン 161— 168 を介して接続される。

本実施形態では、油圧モータとしては、ファン 12を駆動するためのファンモータ 12 A、タブ 2を駆動するためのタブモータ 2Aと、搬送コンペャ 6を駆動するためのコンペャモータ 6A、 6Bと、走行体 4を駆動するための左走行体モータ 4A及び右走行体モータ 4Bと、破砕機 1を駆動するミルモータとしての第 1油圧モータ 1A、第 2油圧モータ 1Bとが設けられている。また、前記の操作弁 16には、飛散防止カバー 9の開閉用シリンダ 91が接続され、さらに図示を略した力コンペャ上下及びタブ開閉シリンダにも接続され、飛散防止カバー 9の開閉や、搬送コンペャ 6の上下姿勢変更、タブ 2 の開閉等を操作弁の切換によって行えるようになつている。

[0034] 前記の油圧回路の構造についてより詳しく説明すると、メインポンプ 13は、配管ライン 100によって接続される作動油タンク 14力も作動油の供給を受けている。

第 1油圧ポンプ 131は、送油量可変の容量可変ポンプから構成され、配管ライン 10 1を介して、操作弁 16のミルモータ用操作弁 16A及びコンペャ上下/タブ開閉シリンダ用操作弁 16Bに接続されている。ミルモータ用操作弁 16Aは、配管ライン 161を介して破砕機 1の第 1油圧モータ 1A及び第 2油圧モータ 1Bと接続されている。これら第 1油圧モータ 1A及び第 2油圧モータ IBは、破砕機 1の回転軸に接続され、回転軸の回転に伴って回転式破砕体 1Cが回転することによって、木材の破砕が実現される。

第 2油圧ポンプ 132も容量可変ポンプ力構成され、この第 2油圧ポンプ 132は、配管ライン 102を介して操作弁 16における、右及び左走行体用操作弁 16C、 16D、傾斜カバーシリンダ用操作弁 16E、コンペャモータ用操作弁 16F、及びタブモータ用操作弁 16Gと接続される。

[0035] 右走行体用操作弁 16Cは、配管ライン 162を介して右走行用油圧モータ 4Bと接続され、左走行体用操作弁 16Dは、配管ライン 163を介して左走行用油圧モータ 4Aと接続されている。尚、配管ライン 162、 163の間には、両走行体のバランス調整のために走行連通弁 18が設けられて、る。

傾斜カバーシリンダ用操作弁 16Eは、配管ライン 164を介して、飛散防止カバー 9 の開閉用シリンダ 91と接続されて!、る。

コンペャモータ用操作弁 16Fは、配管ライン 165を介して第 1コンペャ 61を駆動するためのコンペャモータ 6Aと接続され、さらにコンペャモータ 6Aは、配管ライン 166 を介して第 2コンペャ 62を駆動するためのコンペャモータ 6Bに接続されている。タブモータ用操作弁 16Gは、配管ライン 167を介して、タブ 2を駆動するためのタブモータ 2Aに接続されて、る。

[0036] 第 3油圧ポンプ 133は、定容量形ポンプ力も構成され、配管ライン 103を介して、フアンモータ用操作弁 16Hに接続されている。ファンモータ用操作弁 16Hは、配管ライン 168を介してファンモータ 12Aに接続されている。尚、ファンモータ 12Aは、ェンジン冷却用のファンを回転させる駆動源として機能して、る。

そして、このような操作弁 16から送油され、各油圧モータを駆動した後の戻り油は背圧チェック弁 19を経て、配管ライン 104を介してオイルクーラ 15で冷却された後、配管ライン 105を介して作動油タンク 14に戻される。

[0037] (2- 2)タブモータ 2Aの油圧回路

次に、タブ 2の駆動源であるタブモータ 2Aの油圧回路について詳述する。図 4には、タブ 2側の油圧回路を示している。同図において、 2は、回転駆動されるタブ、 2Aは駆動用のタブモータであって、上記したように、タブモータ 2Aが、チェ一ン CHを介してタブ 2を駆動するようになって!/、る。

第 2油圧ポンプ 132からの配管ライン 102は、 4ポート 3位置切換の流量方向制御弁力なるタブモータ用操作弁 16Gに接続されている。

[0038] このタブモータ用操作弁 16Gからタブモータ 2Aへの配管ライン 167は、さらに、ポンプライン 167Aとタンクライン 167Bとに分けられ、これらのライン 167A、 167Bが上記タブモータ 2Aに接続されて、る。

このポンプライン 167Aとタンクライン 167Bとが接続されるタブモータ用操作弁 16G には、比例電磁弁 167Cが付設されている。

また、タブモータ用操作弁 16Gには、正逆を切換えるためのソレノイド 167Dが接続されている。なお、 167Eは圧力スィッチである。

タブ 2は、図 5に示すように、比例電磁弁 167Cへの指令電流 Itに略比例するような回転速度 Ntで回転駆動される。

[0039] (2-3)破砕機 1の油圧回路

次に、破砕機 1の駆動源である第 1油圧モータ 1A及び第 2油圧モータ 1Bの油圧回路について詳述する。

図 6には、破砕機 1側の油圧回路を示している。同図において、 1Cは、回転駆動される回転式破砕体であり、この回転式破砕体 1C力その両端部に接続された一対の駆動用の油圧モータ 1A、 IBによって駆動される。

一方の第 1油圧モータ 1Aは、可変容量モータであって、モータが自己圧で容量を所定容量と、それよりも大きな大容量とに切換える方式の可変容量モータである。また、他方の第 2油圧モータ 1Bは、容量切換可能モータであって、傾転角の大小切換を行い、容量を所定容量と、それよりも大きな大容量とに切換える方式のものでめる。

そして、本実施形態においては、自己圧により自動的に容量が切り換わる第 1油圧モータ 1A自身が、本発明にいう負荷検出手段、負荷判定手段、及びモータ容量制御手段として機能する。

[0040] 第 1油圧ポンプ 131からの配管ライン 101は、 4ポート 3位置切換の流量方向制御弁力なるミルモータ用操作弁 16Aに接続されている。

このミルモータ用操作弁 16Aから第 1、第 2油圧モータ 1A、 IBへの配管ライン 161 は、さらに、ポンプライン 161Aとタンクライン 161Bとに分けられ、これらのライン 161 A、 161Bが上記第 1及び第 2油圧モータ 1A、 IBに接続されている。

両油圧モータ 1A、 IBは、上記ポンプライン 161Aとタンクライン 161Bとに互いに並列に接続されている。ポンプライン 161Aとタンクライン 161Bとが接続されるミルモータ用操作弁 16Aには、比例電磁弁 161Cが付設されている。なお、 161Dは回転式破砕体 1Cの回転速度を検出する回転検知センサ、 161Eは圧力スィッチである。また、上記第 1油圧ポンプ 131からの配管ライン 101には、リリーフ弁 161Fが介設されており、ポンプライン 161 Aの最高圧力を規制して!/、る。

上記回転式破砕体 1Cは、図 7に示すように、比例電磁弁 161Cへの指令電流 Imに略比例するような回転速度 Nmsを目標として回転駆動される。

[0041] 〔3〕油圧回路の制御構造

前述した構造のタブ 2のタブモータ 2Aの油圧回路、及び、破砕機 1の第 1油圧モータ 1A及び第 2油圧モータ 1Bの油圧回路は、動力室 10に設置された操作パネル 10 Aで設定された第 1油圧モータ 1A及び第 2油圧モータ 1Bの設定回転速度と、回転検知センサ 161Dで検出された第 1油圧モータ 1A及び第 2油圧モータ 1Bの回転速度とに基づいて、図 8に示されるようなコントローラ 30によって制御される。

このコントローラ 30は、コンピュータ装置を含んで構成され、コンピュータ装置の演算処理装置上で実行されるソフトウェアとしての、破砕機回転速度設定手段 31、タブ回転速度設定手段 32、負荷判定手段 33、及び供給量制御手段 34を備えている。

[0042] 破砕機回転速度設定手段 31は、操作パネル 10Aでオペレータが設定した破砕機 1の設定回転速度 Nmsoに基づ、て電流信号 Imを生成し、生成した電流信号 Imを比例電磁弁 161 Cに出力し、比例電磁弁 161 Cに設定回転速度 Nmsoに応じた作動油供給を行わせる部分である。

タブ回転速度設定手段 32は、操作パネル 10Aでオペレータが設定したタブ 2の設定回転速度に基づ、て電流信号 Itを生成し、比例電磁弁 167Cに生成した電流信号 Itを出力し、比例電磁弁 167Cに設定回転速度に応じた作動油供給を行わせる部分である。

[0043] 負荷判定手段 33は、破砕機 1に設けられた回転検知センサ 161Dから出力された回転式破砕体 1Cの回転速度信号 Nmに基づ、て、破砕機 1が過負荷の状態である力低負荷の状態であるかを判定する部分である。

詳しくは後述するが、この負荷判定手段 33は、操作パネル 10A上で設定した設定回転速度 Nmsoに対して、回転検知センサ 161Dで検出された回転式破砕体 1Cの回転速度 Nmが 70%以下である場合に破砕機 1が過負荷状態であると判定し、回転速度 Nmが 70%から 90%の間にある場合に破砕機 1が定常負荷状態であると判定し、回転速度 Nmが 90%を超えている場合に、低負荷状態であると判定する。

負荷判定手段 33による判定結果は、供給量制御手段 34に出力される。

[0044] 供給量制御手段 34は、回転検知センサ 161Dの検出状態に基づいて、タブモータ 2Aの駆動制御を行うことにより、タブ 2による破砕機 1への木材供給量の制御を行う部分である。

この供給量制御手段 34は、負荷判定手段 33で破砕機 1が過負荷状態にあると判定された場合、詳しくは後述するが、破砕機 1が過負荷状態を脱して低負荷状態となるまで、破砕機 1への木材供給を停止し、破砕機 1が低負荷状態にあるときは、破砕機 1への木材供給量を増力!]させるような制御を行う。タブ 2による木材供給量の増減は、タブモータ 2Aに接続される配管ライン 167に設けられた比例電磁弁 167Cへの制御信号を変動させることにより実現することができる。尚、この供給量制御手段 34 は計時手段として機能する部分を具備しており、タイマのカウント値に応じて、比例電磁弁 167Cへの出力電流を変化するように構成されて、る。

[0045] 具体的には、供給量制御手段 34は、破砕継続時間計測部 341、時間判定部 342 、供給量調整部 343、下限値設定部 344、及び上限値設定部 345を備えて構成される。

破砕継続時間計測部 341は、被破砕物の供給増加又は開始時から、被破砕物の供給減少又は停止時に至るまでの破砕継続時間を計測する部分であり、コントローラ 30内に設けられるタイマ回路を利用して破砕継続時間の計測を行う。

時間判定部 342は、破砕継続時間計測部 341により計測された破砕継続時間 tが予め設定された設定時間 t よりも長いか否かを判定する部分であり、設定時間 t i o

10

よりも長いと判定されたら、その旨を供給量調整部 343に出力する。

[0046] 供給量調整部 343は、破砕継続時間計測部 341で計測された破砕継続時間に基づいて、タブ 2の供給能力を調整する部分であり、具体的には、以下のように供給量の調整を行う。

(1)計測された破砕時間 tが設定時間 t 以下のときには、次回のタブ 2の供給能力を

1 10

低下させる。具体的には、タブ 2への指令電流 Itmを一定電流値 A ltoだけ高い値として、指令電流を記憶保持するメモリに書き込んで次回の指令電流とする。

(2)計測された破砕時間 tが設定時間 t よりも長いときには、次回のタブ 2の供給能

1 10

力を増加させる。具体的には、タブ 2タブ 2への指令電流 Itmを一定電流値 A ltoだけ低い値として、指令電流を記憶保持するメモリに書き込んで次回の指令電流とする。

[0047] 下限値設定部 344は、タブ 2に設定された回転速度の下限値を設定する部分であり、タブ 2が回転をしない回転可能値として設定する。具体的には、上記供給量調整部 343で設定された指令電流 Itmが下限値 Itminよりも小さ、か否かで設定され、指令電流 Itmが下限値 Itminよりも小さ、場合には、その際の指令電流 Itmを下限値 I tminとしてメモリに記憶することにより、下限値 Itminが更新設定される。

上限値設定部 345は、時間判定部 342の結果に基づいて、回転速度の上限値を更新設定する。具体的には、上限値設定部 345は、供給量調整部 343で増加させた指令電流 Itmカモリ上に記憶された上限値 Itoよりも大き、か否かを判定し、大きい場合に、新たな上限値 Itoを前記指令電流 Itmとしてメモリに記憶することにより、上限値 Itoが更新設定される。

[0048] 〔4〕コントローラ 30によるタブ 2及び破砕機 1の制御

次に、上記タブ 2及び破砕機 1の動作制御につき、図 9及び図 10に示すフローチヤートに基づいて説明する。

(4-1)タブ 2の動作制御

タブ 2の動作制御は、図 9に示されるフローチャートに基づいて行われる。 (1)ステップ S1において、コントローラ 30の供給量制御手段 34は、タブ 2が動作している（運転スィッチ ON)ことを確認する。次に、ステップ S2において、タブ 2の比例電磁弁 167Cへの指令電流 Itを指令上限値 Itoに設定し、被破砕物の供給を開始する（ It = Ito)。

(2)供給量制御手段 34は、タブ 2の回転再開時の指令電流 Itmを上記指令上限値 Ito とする旨をメモリに入力する (ステップ S3)。

(3)ステップ S4では、負荷判定手段 33は、上記回転検知センサ 161Dで検出した回転式破砕体 1Cの回転速度 Nm力設定回転速度 Nmsoの 70%以上であるか否かの判断を行う。

[0049] (4)負荷判定手段 33が破砕機 1の検出回転速度 Nmが設定回転速度 Nmsoの 70% 以上であり、過負荷状態にないと判定すれば、その状態 (破砕機 1の稼動状態)を継続する。

(5)—方、負荷判定手段 33が破砕機 1の検出回転速度 Nmが設定回転速度 Nmsoの 70%よりも小さぐ破砕機 1が過負荷状態にあると判定されたら、ステップ S5に移行して、供給量制御手段 34は、比例電磁弁 167Cへの指令電流 Itを 0にしてタブ 2を停止させることで被破砕物の供給を中断する。

(6)供給量制御手段 34は、その後、所定時間 (約 1秒間)だけソレノイド 167Dを励磁して、タブ 2を逆転させる (ステップ S6)。所定時間経過後には、ソレノイド 167Dの励磁は停止され、タブモータ用操作弁 16Gがタブ停止位置に切換わり、タブ 2は停止したままとなる。よって、破砕機 1に被破砕物 (木材）は、供給されないので、ミルモータ 1A、 IBの負荷はなくなり、回転式破砕体 1Cの回転速度 Nmは、徐々に増加する。

[0050] (7)ステップ S7においては、負荷判定手段 33は、回転検知センサ 161Dで検出した回転式破砕体 1Cの回転速度 Nmが、設定回転速度 Nmsoの 90%よりも大である力否かの判断を行う。負荷判定手段 33は、回転速度 Nmが設定回転速度 Nsmoの 90% 以下であれば、その状態を継続し、 90%よりも大であれば低負荷状態になったと判定して、ステップ S8に移行する。

(8)ステップ S8において、供給量制御手段 34は、タブ 2の比例電磁弁 167Cへの指令電流 Itを、ステップ S3においてメモリに記憶したタブ 2の回転再開時の指令電流 I tmとして出力し、タブ 2の回転駆動を再開し、被破砕物の供給を再開する。

(9)その後、供給量制御手段 34は、ステップ S9おいて、破砕継続時間計測部 341は、タイマをリセット（t =0)すると共に、次のステップ S 10において、タイマをスタートさせる。

[0051] (10)ステップ S11においては、負荷判定手段 33は、上記回転検知センサ 161Dで検出した回転式破砕体 1Cの回転速度 Nm力設定回転速度 Nmsoの 70%以上であるか否かの判断を行う。検出された回転速度 Nmが設定回転速度 Nmsoの 70%以上であれば、その状態 (破砕機 1の稼動状態)を継続しながらステップ S12へと移行する。一方、 70%よりも小さければ、ステップ S13に移行して、供給量制御手段 34は、タイマをストップして、次のステップ S 14へと移行する。

(11)ステップ S14では、供給量制御手段 34の時間判定部 342は、上記タイマのカウント値 t力設定時間 t 以下であるのか否かの判断を行う。

1 10

[0052] (12)ステップ S14において、カウント値 t力設定時間 t 以下である場合 (t≤t )に

1 10 1 10 は、ステップ S15に移行し、供給量制御手段 34の供給量調整部 343は、次回のタブ 2の回転再開時の指令電流 Itmを、今回のタブ 2の回転再開時の指令電流 Itmよりも一定電流値 Δ Itoだけ低、指令電流値 (Itm = Itm— Δ Ito)としてメモリに書き込む。 (13)次に、ステップ S16に移行し、供給量制御手段 34の下限値設定部 344は、上記次回の指令電流 Itmが、指令下限値 Itminよりも小である力否かの判断を行う。

[0053] (14)ステップ S16において、供給量制御手段 34の下限値設定部 344は、次回の指令電流 Itm力指令下限値 Itminよりも小（Itmく Itmin)であると場合には、ステップ S1 7において、次回の指令電流 Itmを、指令下限値 Itminとして（Itm=Itmin)、上記ステップ S5へと移行する。一方、小でない場合にはそのまま、上記ステップ S5へと移行して、比例電磁弁 167Cへの指令電流 Itを 0にしてタブ 2を停止することで被破砕物の供給を中断し、その後、ステップ S6において、所定時間（約 1秒間）だけソレノイド 16 7Dを励磁して、タブ 2を逆転させる。上記における指令下限値 Itminは、タブ 2が回転を停止しない回転可能値として、る。

[0054] (15)ステップ S14において、カウント値 t力設定時間 t より大である場合 (t >t )

1 10 1 10 には、ステップ S18に移行し、供給量制御手段 34の供給量調整部 343は、次回のタブ 2の回転再開時の指令電流 Itmを、今回のタブ 2の回転再開時の指令電流 Itmよりも一定電流値 A ltoだけ高い指令電流値 (Itm=Itm+ A lto)としてメモリに書き込む。 (16)次に、ステップ S19に移行し、供給量制御手段 34の上限値設定部 345は、上記次回の指令電流 Itmが、指令上限値 Itoよりも大である力否かの判断を行い、次回の指令電流 Itmが、指令上限値 Itoよりも大 (Itm>Ito)である場合には、ステップ S20において、次回の指令電流 Itmを、指令上限値 Itoとして (Itm=Ito)、また大でない場合にはそのまま、上記ステップ S5へと移行する。

[0055] (17)上記ステップ S11において、回転検知センサ 161Dで検出した回転式破砕体 1C の回転速度 Nmが、設定回転速度 Nmsoの 70%以上であり、破砕機 1が過負荷状態にはないと負荷判定手段 33が判定した場合には、その状態 (破砕機 1の稼動状態）を継続しながらステップ S 12へと移行した力このステップ S12においては、供給量制御手段 34の時間判定部 342は、上記タイマのカウント時間 tが上限設定時間 t max以上である力否かの判断を行い、判断結果に基づいて、破砕継続時間計測部 3 41は、上限設定時間 tmaxに達していなければ、その状態を継続し、上限設定時間 t maxに達すれば (t≥tmax)、ステップ S21に移行して、タイマを停止して、上記ステツプ S2へと移行する。

[0056] (4-2)破砕機 1の第 1油圧モータ 1 Aの動作制御

破砕機 1の第 1油圧モータ 1Aの動作制御は、図 10に示されるフローチャートに基づいて行われる。

(1)破砕機 1の第 1油圧モータ 1A及び第 2油圧モータ 1Bが所定容量側で動作中 (ステツプ S22)、コントローラ 30の破砕機回転速度設定手段 31は、回転速度 Nmsoに相当する作動油供給を行う電流信号 Imを比例電磁弁 161Cに出力する。第 1油圧モータ 1Aは、供給された作動油に応じた回転速度で回転しょうとする力実際には、木材破砕による負荷が掛カつた状態、すなわち、無負荷の状態よりも若干回転速度が落ちた状態で回転している。

(3)負荷の増加に伴い、ポンプライン 161A内の圧力は高まるが、実際の破砕機 1の回転速度 Nmが設定回転速度 Nmsoの 70%以上となるまでは現在の状態を «続する (ステップ S23)。

[0057] (4)一方、ポンプライン 161Aの内圧が、実際の回転速度 Nmが設定回転速度 Nmso の 70%を下回るような内圧に上昇すると、第 1油圧モータ 1Aは、自己圧によって自動的に容量を、所定容量側から大容量側に切り換える (ステップ S24)。

(5)第 2油圧モータ IBは、図 6において図示を略したが、配管ライン 161中に設けられる圧力検知手段によって検出された油圧に基づいて、コントローラ 30からの制御信号により、大容量側に切り換えられる (ステップ S25)。

[0058] (6)その後、ポンプライン 161A内の圧力が下がらなければ、第 1油圧モータ 1A及び第 2油圧モータ 1Bの容量はそのまま維持され、ポンプライン 161A内の圧力が、 70 %以上となるような圧力に低下すると、次に移行する (ステップ S26)。

(7)次のステップ S27においては、ポンプライン 161A内の圧力低下に伴い、再び第 1 油圧モータ 1Aは自己の容量を所定側に切り換える (ステップ S27)

(8)第 2油圧モータ 1Bは、前記の圧力検知手段によって検出された油圧に基づいて、コントローラ 30からの制御信号により所定容量側に切り換えられる (ステップ S28)。

[0059] 〔5〕実施形態の作用

(5-1)タブ 2の制御による作用及び効果

上記フローチャートに基づく制御では、回転式破砕体 1Cの回転速度 Nm力設定回転速度 Nmsoの 70%未満になり、破砕機 1が過負荷状態になると、タブ 2の回転を停止すると共に、タブ 2を一定時間逆転させる (ステップ S5、 S6)。

また、運転起動時を除き、回転式破砕体 1Cの回転速度 Nmが、設定回転速度 N msoの 90%よりも大になり、破砕機 1が低負荷状態になれば、タブ 2の回転駆動を再開し、被破砕物の供給を再開する (ステップ S8)。

そして、タブ 2の回転駆動の再開から、次のタブ 2の回転停止までの破砕継続時間 t をカウントする（ステップ S 10)。

[0060] カウント値 t力設定時間 t 以下である場合 (t≤t )には、次回のタブ 2の回転再

1 10 1 10

開時の指令電流 Itmを、今回のタブ 2の回転再開時の指令電流 Itmよりも一定電流値 A ltoだけ低い指令電流値 (Itm=Itm— A lto)として (ステップ SI 5)、タブ 2の回転速度を低下させる。

一方、カウント値 t力設定時間 t より大である場合 (t >t )には、次回のタブ 2の

1 10 1 10

回転再開時の指令電流 Itmを、今回のタブ 2の回転再開時の指令電流 Itmよりも一定電流値 Δ Itoだけ高!、指令電流値 (Itm = Itm + Δ Ito)として (ステップ SI 8)、タブ 2の回転速度を増加させる。

[0061] 図 11には、具体的な制御例を示している。図において、 1回目の破砕（1)、 2回目の破砕 (2)、 3回目の破砕 (3)では、それぞ砕継続時間 tが設定時間 t 以下で

1 10 あるので、 2回目の破砕 (2)では、指令電流を低く (lt=Ito- A lto)、 3回目の破砕 (3 )では、指令電流をさらに低く (lt=Ito-2Alto)、 4回目の破砕 (4)では、指令電流を一層低く（It=Ito— 3 Δ Ito)して!/ヽる。

また、 4回目の破砕 (4)では、破砕継続時間 tが設定時間 t より大であるので、 5回

1 10

目の破砕 (5)では、指令電流を 4回目よりも Δ Itoだけ高く（It=Ito— 2 Δ Ito)して、るそして、 5回目の破砕 (5)では、破砕継続時間 tが設定時間 t 以下であるので、 6

1 10

回目の破砕 (6)では、指令電流を 5回目よりも A ltoだけ低く（It=Ito— 3Alto)している。

[0062] 上記破砕装置では、破砕継続時間 tが設定時問 t よりも大きいとき、すなわち、低

1 10

負荷状態が長く続くときには、木材の供給不足ぎみであり、次回のタブ回転速度を前回のタブ回転時のときよりも増加させて木材の供給量を増加させることができる。また、破砕継続時間 tが設定時間 t よりも小さいときには、木材の過供給ぎみであ

1 10

り、次回のタブの回転速度を前回のタブ回転時のときよりも減少させて木材の供給量を減少、させることができる。

このため、次回の木材供給において、破砕機 1の破砕能力に応じた木材供給となるように、タブ 2の回転速度を調整することができる。従って上記破砕装置によれば、破砕機の過負荷状態での運転を回避することができ、これにより、作業効率が向上し、破砕機の負担が軽減されて、破砕機 1が損傷等するのを防止できる。

また、破砕 «続時間 tに応じてタブの回転速度を変更することができるので、破砕機 1への木材の供給量の適正化を図ることができる。これにより、破砕機 1の稼動時間を大きく取れて効率のょヽ破砕作業を行うことができ、全体の破砕量 (作業量)の向上を図ることができる。し力も、破砕機 1の負荷を瞬時のものとして点状に捉えるものではなぐ経過時間として線状に捉えたことにより、一段と精度の高い制御が行える [0063] また、上記破砕装置では、破砕機 1の負荷状態を回転速度に基づ、て検知して!/ヽるので、破砕機 1の過負荷状態を簡単に検知することができ、破砕機 1への木材の供給量の適正化を確実に図ることができる。

破砕機 1の負荷状態は、上記の他、破砕機に供給される作動油の圧力を検出することによつても把握でき、この場合にも同様の作用、効果が得られる。

また、破砕継続時間 tを、タブ 2の回転時間に基づいて検知しているので、破砕継続時間 tを簡単に検知することができ、破砕機への被破砕物の供給量の適正化を確実に図ることができる。

[0064] さらに、上記破砕装置では、タブ 2の回転再開時の指令電流 Itmに指令上限値 Itoと指令下限値 Itminとを設け、タブ回転速度に上限値と下限値とを設定すると共に、上記下限値をタブが回転を停止しない回転可能値としている。従って、タブ 2は上限値を越えた回転速度とならないため、破砕機 1に対して木材が設定値より過供給状態となるのを防止でき、安全性を確保することができる。

また、タブ回転速度の下限値を、タブが回転を停止しない回転可能値とするので、低速であってもタブ 2は必ず回転することになる。このため、この装置の制御によって、タブ回転速度が低下しても、木材を破砕機に供給することができて、破砕機による被破砕物の破砕作業を行うことができ、作業量の低下を防止できる。

これに対して、タブ 2が回転せずに停止した状態となるものでは、装置停止状態 (破砕作業停止状態)か、過負荷によるタブ停止状態力が作業者等には分らず、その後の対応が不安定となって、作業性が悪い。

[0065] 上記破砕装置では、破砕継続時間 tが上記設定時間 t よりも大きい上限設定時

1 10

間 tmaxを超えれば、タブ 2の比例電磁弁 167Cへの指令電流 Itを指令上限値 Itoにしてタブ回転速度を上限値として、る。

これは、低負荷状態が長時間継続すれば、破砕機への被破砕物の供給量が不足ぎみであるため、このようなときには、タブ 2の回転速度を上限値とすることによって、破砕機 1への被破砕物の供給量の適正化及びタブモータ 2Aの負担の軽減を図るためである。

[0066] (5-2)油圧モータ容量変更制御による作用効果ところで、図 6においては、回転式破砕体 1C力その両端部に接続された一対の駆動用の油圧モータ 1A、 IBによって駆動されるようになって、る。

そして、一方の第 1油圧モータ 1Aは、可変容量モータであって、モータが自己圧で容量を所定容量と、それよりも大きな大容量とに切換える方式の可変容量モータである。

また、他方の第 2油圧モータ 1Bは、容量切換可能モータであって、傾転角の大小切換を行い、容量を所定容量と、それよりも大きな大容量とに切換える方式のものであるとしている。なお、大容量とは、所定容量よりも、油圧モータ 1A、 IBの 1回転に要する作動油量が多、ことを意味する。

また、図 10のフローチャートにおいては、ステップ S23で、破砕機 1が過負荷状態である場合に、ステップ S24及びステップ S25においては、上記第 1油圧モータ 1Aと第 2油圧モータ 1Bとを、通常破砕時の所定容量側から大容量側に切換えることとしている。

すなわち、破砕機 1が過負荷状態であり、タブ 2からの破砕機 1への木材供給を中断しているときに、第 1油圧モータ 1Aと第 2油圧モータ 1Bとを、通常破砕時の所定容量側から大容量側に切換えるようにしている。なお、この過負荷状態では、ポンプライン 161Aからはリリーフ弁 161Fによるリリーフが生じており、第 1油圧モータ 1Aの大容量側への切換は、このリリーフ圧 (又はそれよりやや低い圧力）により自動的に行われる。また、第 2油圧モータ 1Bの大容量側への切換、及び復帰は、圧力検知手段（図示せず）の検知圧力によって行われる。

第 1油圧モータ 1Aと第 2油圧モータ 1Bとを、大容量側に切換えれば、出力トルクが増加する。

一般に油圧モータの発生トルクは、モータ容量 (行程容積）に比例し、また、モータ駆動圧に比例する。

一方、ある回転慣性を持った回転体を増減速させるのに必要とされるトルクは、回転加速度 (角加速度)及び慣性モーメントに比例する。

従って、上記油圧モータ 1A、 IBの発生トルクが回転体の増速に作用するとした場合、モータの容量の増大→モータ出力トルクの増大→回転加速度の増大→所定回転数の増加に必要な時間の短縮の働きがあると云える。

従って、過負荷で回転式破砕機への被破砕物の供給が開始されるまでの待機状態において、破砕機 1が所定の回転速度に回復するまでの時間を短縮することができるのである。

[0068] 図 12には、上記実施形態と従来例との回転の変化状態を対比して示している。図 12において、実線は上記実施形態を、また破線は従来例をそれぞれ示している。回転式破砕体 1Cの回転速度 Nm力設定回転速度 Nmsoの 70%未満になり、破砕機 1が過負荷状態になって、タブ 2の回転を停止した待機状態に突入（図中 X点）した後、回転式破砕体 1Cの回転速度 Nm力設定回転速度 Nmsoの 90%に達して、破砕機 1が低負荷状態になり、タブ 2の回転駆動を再開するのは、従来例では Y点であるのに対して、実施形態では Z点となる。具体的にいうと、破砕機 1が所定の回転速度に回復するまでの時間は、従来例では約 20秒の時間を要するのに対して、実施形態では約 8秒と大幅に短縮される。

このように、上記破砕装置によれば、過負荷で回転式破砕機への被破砕物の供給が開始されるまでの待機状態において、破砕機 1が所定の回転速度に回復するまでの時間を短縮することができる。

[0069] また、第 1油圧モータ 1Aと第 2油圧モータ 1Bとを大容量側とすることによって、過負荷状態でリリーフ弁 161Fからのリリーフ量を少なくすることができる。

これにより、破砕機 1への被破砕物の供給を停止していた状態で逃がすことになつていた油圧の一部の利用が可能となり、油圧ロスを減少させることができ、省エネルギを達成できる。

[0070] また、上記破砕装置では、上記第 1油圧モータ 1Aと第 2油圧モータ 1Bとは、この油圧モータ 1A、 IBが過負荷状態を脱すると所定容量側に復帰する。

すなわち、図 10に示すフローチャートでは、ステップ S26において、回転式破砕体 1Cの回転速度 Nm力設定回転速度 Nmsoの 70%以上に回復すれば、ステップ S2 7に移行して、上記第 1油圧モータ 1 Aと第 2油圧モータ 1 Bとを所定容量側に復帰させるようにしている。これは、油圧モータ 1A、 IBが過負荷状態を脱した状態においてはトルクを増加させる必要がないので、元の所定容量側に戻すことができるためであり、このようにすれば、無駄な運転を回避することができ、燃料消費が少なくなる。なお、所定容量側に復帰するタイミングとしては、回転式破砕体 1Cの回転速度 Nmが、設定回転速度 Nmsoの 90%以上に回復したときとしてもよい。

[0071] (5-3)その他の作用効果

さらに、上記破砕装置では、 1機の油圧モータを使用するのではなぐ第 1油圧モータ 1Aと第 2油圧モータ 1Bとの 2機の油圧モータを備えている。

この結果、個々のモータ 1A、 IBの小型化を図ることができ、全体としてのコンパクト化を達成できると共に、破砕機 1やモータ等のレイアウトの容易化を達成できる。

[0072] さらに、上記破砕装置では、第 1油圧モータ 1Aと第 2油圧モータ 1Bとの両方の油圧モータを、大容量側と所定容量側との切換えが可能な可変容量モータと容量切換可能なモータとしている。

そのため、例えば、第 1油圧モータ 1Aと第 2油圧モータ 1Bの両方の容量を大容量側に切換えることによって、出力トルクを増カロさせたり、第 1油圧モータ 1Aと第 2油圧モータ 1Bの両方の容量を所定容量側に切換えることによって、出力トルクを減少させたりすることができる。

[0073] このため、起動時等において、両油圧モータ 1A、 IBを大容量側に切換えることによって、素早い起動を行うことができる。し力も、第 2油圧モータ 1Bが、高トルク破砕等の他の目的で大容量側に切換っていても、所定容量側に切換っていても、第 1油圧モータ 1Aでは、過負荷で回転式破砕機への被破砕物の供給が開始されるまでの待機状態において、第 1油圧モータ 1Aを大容量側とする制御が可能であり、出力トルクが大きくなり、回転式破砕機 1の回転数の復帰が早い。

[0074] 上記破砕装置では、上記第 1油圧モータ 1Aは、自己圧で容量を変化させる制御モータであるので、過負荷状態で回転式破砕機 1への被破砕物の供給が開始されるまでの待機状態において、油圧モータ 1Aを自動的に大容量側とするができる。

そのため、破砕機が所定の回転速度に回復するまでの時間の短縮を自動的に確実に行うことができ、作業量増加の信頼性が向上する。 [0075] 〔第 2実施形態〕

次に、本発明の第 2実施形態について説明する。尚、以下の説明では、既に説明した部分と同一の部分については、その説明を省略又は簡略する。

前述の第 1実施形態に係る破砕装置では、第 1油圧モータ 1Aは、自己圧によってのみ、容量を変化させることのできる可変容量モータであった。

これに対して、第 2実施形態に係る破砕装置では、図 13に示すように、第 1油圧モータ 201Aには、ソレノイド 202が接続されており、このソレノイド 202は、第 1油圧モータ 201Aの容量の変化を設定するために設けられている。

オペレータが操作パネルの第 1油圧モータ 201Aの容量設定スィッチをオンにすると、ソレノイド 202によって第 1油圧モータ 201Aは小容量側に設定され、容量設定スイッチをオフにすると大容量側に設定されるようになっている。尚、このような第 1油圧モータ 201Aの負荷に応じた容量切換は第 1実施形態の場合と同様である。

[0076] また、前記第 1実施形態では、第 2油圧モータ 1Bは、図示しない圧力検知手段の検知圧力に基づいて、コントローラ 30から制御信号を出力して、所定容量及び大容量の切換が行われて、た。

これに対して、第 2実施形態に係る破砕装置では、第 2油圧モータ 201Bは、自己圧によって容量を切り換える形式のものである点が相違する。すなわち、第 2油圧モータ 201Bは、図 14に示されるようなグラフに示されるように、ポンプライン 161A内の圧力が一定以上になると、大容量 VH側（図 14中右側の高い部分）に切り換わり、一定以下になると、所定容量 VL側（図 14中左側の低い部分）に切り換わるようになっている。

さらに、第 2実施形態に係る破砕装置では、タブモータ 2Aの配管ライン 167中に圧カスイッチ 203が設けられており、この圧力スィッチ 203は、図示を略した力前記第 1実施形態でも設けてあり、破砕機が過負荷状態であると判定された際、タブ 2の停止及び逆転用のソレノイド 167Dを励磁するためのトリガセンサとして機能する。

[0077] 第 2実施形態に係る破砕装置では、第 1実施形態に係る破砕装置と上記の点で相違するが、タブモータ 2Aの制御構造やその際の制御フロー、第 1油圧モータ 201A の制御構造及びその際の制御フローは第 1実施形態と略同様なので、説明を省略する。

このような第 2実施形態に係る破砕装置によっても、前記第 1実施形態で述べた作用効果と同様の効果を享受することができる。

[0078] 〔第 3実施形態〕

次に、本発明の第 3実施形態について説明する。

前述した第 2実施形態に係る破砕装置では、第 1油圧モータ 201Aに設けられたソレノイド 202は、オペレータが第 1油圧モータ 201Aの容量設定を行うために設けられていた。

これに対して、第 3実施形態に係る破砕装置では、図 15に示されるように、第 1油圧モータ 301Aには、自己圧によって容量が切り換わるタイプのものではなぐ付設されたソレノイド 302を励磁することにより、容量が切り換わるタイプのものを採用している点が相違する。

ソレノイド 302による第 1油圧モータ 301Aの容量切換のトリガセンサとしては、本実施形態においては、ポンプライン 161A中に圧力センサ 303を採用し、この圧力センサ 303の出力をコントローラ 30で処理することにより、ソレノイド 302を励磁するようにしている。

[0079] コントローラ 30内の制御構造は、図 16に示される機能ブロック図のようになつていて、コントローラ 30は、第 1実施形態と同様の破砕機回転速度設定手段 31、タブ回転速度設定手段 32、負荷判定手段 33、供給量制御手段 34の他に、コントローラ 30 の演算処理装置上にソフトウェアとして展開されるモータ容量制御手段 331を具備している。

負荷判定手段 33は、第 1実施形態の場合と同様に、回転検知センサ 161Eからの信号のみならず、前記した圧力センサ 303から出力される信号をも加味しながら、過負荷状態を判定する。この負荷判定手段 33は、圧力センサからの電流信号に基づいて、検出された圧力が所定の閾値よりも大きい場合を過負荷状態、小さい状態を低負荷状態と判定する。

モータ容量制御手段 331は、負荷判定手段 33の判定結果に基づいて、ソレノイド 3 02に制御信号を出力する部分であり、ソレノイド 302を励磁すると、第 1油圧モータ 3 01 Aの容量が大容量側に変化するようになって!/、る。

[0080] コントローラ 30による第 1油圧モータ 301A及び第 2油圧モータ 201Bの切換制御は、図 17に示されるフローチャートに基づいて行われる。

(1)破砕機の第 1油圧モータ 301A及び第 2油圧モータ 201Bが所定容量側で動作中 (ステップ S31)、コントローラ 30の負荷判定手段 33は、圧力センサ 303からの電流信号に基づいて、ポンプライン 161Aの圧力 Pmを監視する。

(2)負荷判定手段 33は、ポンプライン 161 Aの圧力 Pmと予め設定された閾値 Pmsoとを比較判定して (ステップ S32)、検出圧力 Pmが閾値 Pmsoよりも小さいと判定された場合には、その状態を継続する。

[0081] (3)検出圧力 Pmが閾値 Pmsoよりも大きいと判定された場合、負荷判定手段 33は、その旨をモータ容量制御手段 331に出力する。モータ容量制御手段 331は、ソレノイド 302を励磁する信号を生成して、ソレノイド 302を励磁させ、第 1油圧モータ 301Aの切換スィッチをオンする (ステップ S33)。

(4)ソレノイド 302の励磁に伴い、第 1油圧モータ 301Aの容量が大容量側に変更される。一方、第 2油圧モータ 201Bは自己圧によって容量が変化する構成であるため、ポンプライン 161A内の圧力が前記の閾値 Pmsoに相当する圧力となったら、自動的に大容量側に切り換わる (ステップ S35)。

[0082] (5)負荷判定手段 33は、さらに圧力センサ 303からの検出圧力 Pmを監視し、閾値 P msoとの比較判定を行い (ステップ S36)、検出圧力 Pmが閾値 Pmsoよりも大きいと判定されたら、この状態を維持する。

(6)—方、検出圧力 Pmが閾値 Pmso以下と判定されたら、ソレノイド 302への励磁を止めると、パネ等の反力によってソレノイド 302は、元の状態に戻り、これに伴い、第 1油圧モータ 301Aの切換スィッチが所定容量側に切り換わる (ステップ S37)。

(7)ポンプライン 161A内の圧力とともに、第 2油圧モータ 201Bの自己圧も低下し、これに伴い第 2油圧モータ 201Bの容量も自動的に所定容量側に切り換わる。

尚、タブ 2の回転式破砕体 1Cの回転速度による制御は、第 1実施形態と同様なのでその説明を省略する。

[0083] このような第 3実施形態に係る破砕装置によれば、前記第 1実施形態と同様の作用及び効果を享受できるうえ、次のような効果を享受することができる。

すなわち、第 1実施形態とは異なり、タブ 2による供給制御と、破砕機による破砕制御を全く異なるパラメータ（回転速度、ポンプライン圧力）に基づいて制御しているので、両者を独立して制御することが可能となり、制御の自由度が向上する。

また、このような圧力による制御は、搬送用コンペャの容量切換制御にも応用できるものである。すなわち、搬送用コンペャによる搬送量の増加により、コンペャを駆動する駆動モータには大きな負荷が掛かり、コンペャ駆動用モータへの配管ライン中の圧力が上昇する。従って、図 16に示される機能ブロック図を搬送コンペャの制御系にそのまま置き換えても、容量切換を実現でき、極めて汎用性が高い。

[0084] 〔実施形態の変形〕

上記第 1実施形態においては、破砕機 1が過負荷状態となったときにタブ 2の回転を停止し、破砕機 1が低負荷状態となったときにタブ 2の回転を開始するように構成しているが、破砕機 1が過負荷状態となったときにタブ 2の回転を低下させ、破砕機 1が低負荷状態となったときにタブ 2の回転を増加させる制御構成を採用することもできるまた、上記第 1実施形態では、回転式破砕体 1Cを有する破砕機 1と、回転式タブ 2 とを備えた木材破砕装置を例示しているが、被破砕物としては木材に限らず、岩等であってもよぐまた、被破砕物供給手段とは、上記回転式タブ 2に限らず、ベルトコンべャのようなものも含むものであり、さら〖こ、破砕機 1も回転式破砕体 1Cを有するものに限らず、ジョークラッシャー等も含むものである。

産業上の利用分野

[0085] 本発明は、木材、岩等の被破砕物を破砕するための破砕装置、特に木材破砕装置に好適に用いることができる。

Claims

請求の範囲

[1] 回転式破砕機と、この回転式破砕機を回転駆動させる油圧モータと、前記回転式破砕機に被破砕物を供給する供給装置と、この供給装置及び前記油圧モータを制御するコントローラとを備えた破砕装置であって、

前記油圧モータは、所定容量及び大容量の切換可能な可変容量モータであり、前記油圧モータの負荷状態を検出する負荷検出手段と、

この負荷判定手段により、過負荷であると判定されたら、前記供給装置による被破砕物の供給を増加又は開始する供給量制御手段と、

前記負荷判定手段により、過負荷であると判定されたら、前記可変容量モータの容量を大容量側に変更するモータ容量制御手段とを備えていることを特徴とする破砕

[2] 請求項 1に記載の破砕装置にぉヽて、

前記モータ容量制御手段は、前記負荷判定手段により、前記油圧モータが過負荷状態を脱したと判定されると、前記油圧モータの容量を所定容量側に復帰させることを特徴とする破砕装置。

[3] 請求項 1及び請求項 2に記載の破砕装置において、

前記回転式破砕機は、 2機の油圧モータによって駆動され、

いずれか一方の油圧モータが前記可変容量モータであることを特徴とする破砕装置。

[4] 請求項 3に記載の破砕装置にぉ、て、

前記他方の油圧モータが、大容量及び所定容量側の 2段階に切換可能な容量切換可能モータであることを特徴とする破砕装置。

[5] 請求項 1一請求項 4のいずれかに記載の破砕装置において、

前記可変容量モータは、自己圧で容量を変化させる制御モータであることを特徴とする破砕装置。

[6] 請求項 1一請求項 5のいずれかに記載の破砕装置において、前記供給量制御手段は、

計測された破砕継続時間が予め設定された設定時間よりも長いか否かを判定する時間判定部と、

計測された破砕継続時間が、

前記設定時間よりも長いときには、次回の前記供給装置の供給能力を増加させる供給量調整部とを備えてヽることを特徴とする破砕装置。

[7] 請求項 6に記載の破砕装置において、

前記供給装置は、前記破砕機の上部に回転自在に設けられ、回転することで前記破砕機に被破砕物を供給するタブであり、

前記破砕継続時間計測部は、被破砕物を前記破砕機に供給する方向に回転させる前記タブの正転時間を計測して破砕継続時間とすることを特徴とする破砕装置。

[8] 請求項 7に記載の破砕装置において、

前記供給量制御手段は、前記下限値を前記タブが回転を停止しな!、回転可能値と設定する下限値設定部を備えていることを特徴とする破砕装置。

[9] 請求項 8に記載の破砕装置において、

前記供給量制御手段は、

計測された破砕継続時間が前記設定時間よりも長、と判定されたら、前記タブに設定された回転速度を、回転速度の上限値として設定する上限値設定部を備えて、ることを特徴とする破砕装置。